A problémát csak súlyosbítja, hogy a beton egyes összetevői önmagukban, külön-külön is igen komoly kihatással vannak a természeti környezetre: kitermelésük, előállításuk nagyban hozzájárul például az erózióhoz és a természetes élőhelyek pusztulásához.
A homokbányászat (és a külszíni bányászat általában) egy sor problémát jelent a természeti környezetre nézve
A problémáról régóta tudunk
Mint a Magyar Tudományos Akadémia már 8 éve felhívta rá a figyelmet, a világon súlyos homokhiány ütötte fel a fejét, melyben az építőipar a legnagyobb ludas. Ez nem csoda, ha figyelembe vesszük, hogy a homok számtalan ipari tevékenységhez elengedhetetlen, a kitermelt mennyiség 70 százaléka mégis az építőiparban köt ki.
A világ egyes részein a hiány már olyan méreteket öltött, hogy a homok illegális kitermelésére és adás-vételére szervezett bűnözői csoportok is rátelepedtek. Indonéziában például legalább 24 olyan szigetről tudunk, melyek szőröstül-bőröstül eltűntek, anyaguk pedig a gyanú szerint Szingapúr nagy ingatlanfejlesztési projektjeibe vándorolt.
Mi a baj a sivatagi homokkal?
Míg Magyarországon jelenleg (egyelőre) nincs gond, ugyanis a hazai igényeket bőven kielégítik lelőhelyeink, a világ más tájain egészen furcsa és extrém jelenségek hívják fel a válságra a figyelmet. Erre kiváló példa, hogy a nagy közel-keleti ingatlanprojektekhez irtózatos mennyiségű homokot kell importálni az alapvetően sivatagos országokba.
Bár az öböl-menti országokban néhány megalomán projektet az utóbbi időszakban elvetettek, még mindig pörögnek a magasépítési beruházások – a Jeddah Tower például 1 km magas lesz.
„A betonkészítés szempontjából elsőrendű fontosságú a homok felületi érdessége és szemcsemérete. A sivatagi homok ehhez túl apró szemű, sima felületű, és sok esetben nemkívánatos ásványi szennyeződéseket tartalmaz. Emellett az agyagtartalmú homokok ugyancsak alkalmatlanok a betongyártásra, mert a szemcsék felületén lévő agyag rontja a cementkötés minőségét” – mondta el az mta.hu-nak Török Ákos egyetemi tanár, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Geotechnika és Mérnökgeológia Tanszékének vezetője, a Magyar Tudományos Akadémia Földtani Tudományos Bizottságának elnöke.
A sivatagi homok vas-oxidos bevonata ugyancsak hátrányos a betonkészítés szempontjából, hiszen hajlamossá teszi a korrózióra.
Norvég-japán kuratások
A takarékosabb, kevésbé anyagigényes 3D betonnyomtatás fejlődése és elterjedése részben megoldást jelenthet, de korlátai révén csodát aligha tesz majd belátható időn belül. Nemrég viszont újabb érdekes kísérletről érkeztek hírek. A Norvég Tudományos és Műszaki Egyetem valamint a Tokiói Egyetem kutatói egy közös projekt égisze alatt olyan anyag prototípusát dolgozták ki, mely első ízben teheti lehetővé a sivatagi homok hasznosítását a betoniparban.
A technológia lényege, hogy a finomszemcsés sivatagi homokot növényi eredetű kötőanyaggal és fahulladékokból készült őrleménnyel keverik, melyet magas nyomáson és magas hőmérsékleten dolgoznak fel.
„A kutatókat régóta foglalkoztatja, miként lehetne a sivatagok homokját betongyártáshoz felhasználni. A kihívás abban áll, hogy az ilyesfajta homok szemcséi túl kis méretűek. Egyszerűen szólva a sivatagi homokból készült beton nem hozza az építőiparban elvárt szilárdságot” – magyarázta a projektben résztvevő Ren Wei.
A gyártási eljárás során alkalmazott hőmérséklet, nyomás, illetve a receptúrák szabályozásával sűrű, szilárd anyagot sikerült létrehozni, méghozzá a szokásos cementigény nélkül.
Egyelőre csak részben működik
A kísérletek végig a Tokiói Egyetemen, laboratóriumi körülmények között zajlottak, melynek során a tudósok azt vizsgálták, milyen befolyása van a különféle változóknak a létrehozott anyag sűrűségére és szilárdságára.
Persze dőreség lenne azt gondolni, hogy már holnap sivatagi homokkal fognak felépülni a Közel-Kelet új felhőkarcolói. Ilyesmit maguk a kutatók sem állítottak: a legyártott anyag egyelőre nem alkalmas szerkezeti betonnak, csupán térkőelemek gyártására, járdák burkolására, ráadásul a zord időjárási körülményekkel szemben sem eléggé ellenálló. A hideg éghajlati jellemzők és a hosszú távú tartósság megállapításához további vizsgálatokra van szükség.
Ha a keverék beváltja a reményeket, talán csökkenthető lesz a folyami homok kitermelése a kapcsolódó környezeti károkkal együtt. A kutatócsoport emellett azt is kihangsúlyozta, hogy amennyiben a sivatag homokját helyben használják fel, a szállítással összefüggő károsanyag-kibocsátás is mérsékelhető.
